Piruvato Deshidrogenasa
La conexión entre la llamada
fase anaeróbica de la glucólisis, en donde se metaboliza la glucosa para
convertirla en 2 moléculas de ácido pirúvico, con la fase aeróbica de la
glucólisis, que llevará la degradación de la glucosa hasta CO2 y H2O
en el Ciclo de Krebs, consiste en la descarboxilación
oxidativa del piruvato a Acetil-CoA.
Esta transformación es catalizada por un complejo
multienzimático llamado Piruvato Deshidrogenasa.
-La conversión del piruvato
a Acetil-CoA por la acción de la Piruvato Deshidrogenasa es un punto crítico
del metabolismo, particularmente en el hígado, puesto que disminuye la
posibilidad de que el piruvato se reconvierta en glucosa o en ácido láctico.
-La conversión a Acetil-CoA
compromete al piruvato a entrar al Ciclo de Krebs, donde puede ser utilizado
como sustrato para la fosforilación oxidativa, o puede ser convertido a citrato
para ser exportado al citosol y servir como sustrato para la biosíntesis de
ácidos grasos e isoprenoides.
-La
descarboxilación oxidativa del piruvato en los organismos anaeróbicos requiere
la utilización de un receptor de electrones diferente al NAD+, el cual
es frecuentemente una proteína ferro sulfurada.
-La
conversión es catalizada por una enzima dependiente de tiamina (vitamina B1)
que tambien produce la acilación de la Coenzima-A.
-Los
equivalentes reductores son eliminados por la producción de H2 por la actividad
de una hidrogenasa.
Por anaplerosis.- La mayor parte del piruvato se
oxida a acetil-CoA, pero una cierta cantidad se convierte en oxalacetato
(proceso anaplerótico), permitiendo que la acetil-CoA se combine con este
último para que el ciclo de Krebs funcione adecuadamente.
Por inhibición competitiva.- Tanto la acetil-CoA como
el NADH son inhibidores competitivos; de esta manera, cuando el aporte de
acetil-CoA es suficiente a expensas de los ácidos grasos, la enzima es
inhibida, evitando así el desperdicio innecesario de piruvato derivado de la glucosa.
REGULACIÓN 2
Por el proceso de fosforilación defosforilación.- Existen dos
formas interconvertibles de la piruvato deshidrogenasa: una, fosforilada, o
forma inactiva, la otra desfosforilada, es la forma activa.
La intervonversión
es catalizada por dos enzimas: la piruvato deshidrogenasa cinasa,
que requiere ATP, y la piruvato deshidrogenasa fosfatasa.
Ambas enzimas forman parte
del complejo, asociadas a la dihidrolipoil transacetilasa. La
principal función reguladora es ejercida por la cinasa que al fosforilar la
piruvato deshidrogenasa la convierte en su forma inactiva; esto ocurre
cuando hay exceso de ATP en la célula. Cabe destacar el papel estimulador que
ejercen sobre la cinasa la acetil-CoA y el NADH, y el papel inhibidor del
piruvato y el ADP.
REGULACIÓN 3
Por actividad endócrina.- La
actividad del complejo piruvato deshidrogenasa también es regulada por algunas
hormonas. De entre ellas cabe destacar la insulina que incrementa la forma
activa (desfosforilada) en tejido adiposo; Las catecolaminas como la adrenalina
pueden activar la piruvato deshidrogenasa en el tejido cardiaco.
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